2025-2026年四川省部编版高二化学第8章化学工业练习题

2025-2026年四川省部编版高二化学第8章化学工业练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在合成氨工业中，为了提高氮气的转化率，通常采用的方法是（）A.降低反应温度B.增大反应压强C.及时分离氨气D.使用催化剂降低活化能解析：合成氨反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)是放热且体积缩小的可逆反应。根据勒夏特列原理，升高压强、降低温度、及时分离氨气均可平衡正向移动，提高转化率。催化剂仅改变反应速率，不改变平衡。正确答案为B。2.下列关于工业制硫酸的叙述正确的是（）A.接触室中发生的主要反应是2SO₂+O₂⇌2SO₃B.吸收塔中用浓硫酸吸收SO₃的原因是浓硫酸具有强氧化性C.硫铁矿燃烧前需要粉碎的原因是增大反应接触面积D.三氧化硫的转化率始终为100%解析：接触室中SO₂催化氧化为SO₃是关键步骤，A正确。吸收塔中用浓硫酸吸收SO₃是因为其沸点高、不易挥发，且SO₃与水反应放热易形成酸雾，非氧化性原因，B错误。粉碎硫铁矿可增大与氧气的接触面积，提高燃烧效率，C正确。工业制硫酸存在平衡，转化率小于100%，D错误。正确答案为A、C。3.侯氏制碱法的主要缺点是（）A.副产物氯化铵难以利用B.氨气循环使用效率低C.氯化钠利用率高D.生成大量二氧化碳解析：侯氏制碱法将氨盐和氯化钠转化为纯碱，但副产物氯化铵难以大规模利用，造成污染，A正确。氨气可循环使用，B错误。氯化钠利用率约70%，非高，C错误。二氧化碳来自合成氨尾气，非大量新增，D错误。正确答案为A。4.电解饱和食盐水时，阳极发生的反应是（）A.2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑B.2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻C.Na⁺+e⁻=NaD.OH⁻-e⁻=O²⁻解析：电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子生成氯气，阴极水得电子生成氢气和氢氧根，A正确。B为阴极反应，C、D不可能发生。正确答案为A。5.下列工业过程中，不属于化学变化的是（）A.硫铁矿焙烧制SO₂B.石灰石高温分解制CaOC.氢气还原氧化铜制铜D.活性炭吸附异味物质解析：A、B、C均为化学反应，有新物质生成。活性炭吸附是物理吸附，无化学变化，D正确。正确答案为D。6.合成氨工业中，选择高温（500℃左右）的主要原因是（）A.提高反应速率B.增大平衡转化率C.催化剂活性最佳D.降低设备成本解析：合成氨反应是放热反应，高温有利于正向反应速率，但平衡转化率随温度升高而降低。实际选择500℃左右是因为在此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡，C正确。正确答案为C。7.下列关于工业制碱过程的叙述错误的是（）A.氨气通入饱和氯化钠溶液中会析出碳酸氢钠沉淀B.碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水C.热煅烧碳酸氢钠可得到纯碱D.氯化铵可用作氮肥解析：A正确，氨气与氯化钠、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀。B错误，碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。C正确，2NaHCO₃高温分解生成Na₂CO₃、CO₂和H₂O。D正确，氯化铵是常见氮肥。正确答案为B。8.在合成氨原料气制备过程中，水煤气变换反应是（）CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂A.吸热反应，提高温度平衡正向移动B.放热反应，降低压强平衡正向移动C.等温反应，改变浓度平衡不移动D.等压反应，升高温度平衡逆向移动解析：水煤气变换反应是放热反应，升温平衡逆向移动，A错误，D正确。该反应体积不变，压强变化不影响平衡，B、C错误。正确答案为D。9.下列关于硫酸工业尾气处理的说法正确的是（）A.用氨水吸收二氧化硫效率最高B.用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫可循环使用C.用石灰石乳液吸收二氧化硫成本最低D.尾气处理主要目的是回收二氧化硫解析：A正确，氨水吸收SO₂生成亚硫酸铵，转化率高。B错误，氢氧化钠溶液吸收后需再生，不循环。C错误，石灰石成本高，通常用石灰乳。D错误，尾气处理主要目的是防止污染，而非回收。正确答案为A。10.侯氏制碱法中，母液中主要存在的离子是（）A.Na⁺、NH₄⁺、Cl⁻B.Na⁺、SO₄²⁻、HCO₃⁻C.Ca²⁺、Mg²⁺、OH⁻D.K⁺、NO₃⁻、H⁺解析：母液主要成分是氯化铵和氯化钠的混合溶液，存在NH₄⁺、Cl⁻、Na⁺等离子，A正确。B、C、D中的离子均不存在。正确答案为A。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.工业制硫酸中，沸腾炉的作用是______，接触室的作用是______，吸收塔的作用是______。解析：沸腾炉将硫铁矿粉碎并燃烧生成SO₂；接触室用催化剂将SO₂氧化为SO₃；吸收塔用浓硫酸吸收SO₃生成发烟硫酸。2.侯氏制碱法中，向饱和食盐水中通入氨气后，析出碳酸氢钠沉淀的原因是______。解析：氨气溶于水显碱性，促进CO₂溶解，同时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，在饱和溶液中析出。3.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为______，阴极的电极反应式为______。解析：阳极2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，阴极2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻。4.合成氨工业中，为了提高原料气中氢气的含量，通常采用______的方法。解析：水煤气变换反应CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂，提高H₂含量。5.工业制硫酸过程中，尾气中可能存在的污染物是______，处理方法之一是______。解析：尾气中SO₂，可用氨水或石灰乳吸收。6.侯氏制碱法中，母液回收氨气的方法是______。解析：母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。7.电解饱和食盐水时，阳极附近溶液的pH值会______，原因是______。解析：阳极产生Cl₂，与水反应生成HCl，pH值降低。8.工业制硫酸中，接触室采用中温（500℃左右）的原因是______。解析：此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。9.侯氏制碱法中，向母液中通入氨气的原因是______。解析：氨气溶解度大，可提高CO₂的溶解度，促进碳酸氢钠沉淀。10.电解饱和食盐水时，阴极附近溶液的pH值会______，原因是______。解析：阴极产生OH⁻，pH值升高。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.工业制硫酸中，沸腾炉出口气体中SO₂含量可达99%以上。（×）解析：沸腾炉出口气体中SO₂含量约4%，需进一步净化和催化氧化。2.侯氏制碱法中，母液中的氯化铵可用作氮肥。（√）解析：母液中的氯化铵是氨盐，可作氮肥。3.电解饱和食盐水时，阳极和阴极产物分别是氯气和氢气。（√）解析：阳极Cl₂，阴极H₂。4.工业制硫酸中，吸收塔用浓硫酸吸收SO₃的原因是浓硫酸具有强氧化性。（×）解析：浓硫酸沸点高，不易挥发，且SO₃与水反应放热易形成酸雾。5.合成氨反应是放热反应，升高温度平衡转化率一定增大。（×）解析：放热反应升温平衡逆向移动，转化率降低。6.侯氏制碱法中，析出的碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水。（×）解析：碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。7.电解饱和食盐水时，阳极附近溶液的pH值会升高。（×）解析：阳极产生HCl，pH值降低。8.工业制硫酸过程中，尾气处理主要目的是回收二氧化硫。（×）解析：尾气处理主要目的是防止污染。9.合成氨工业中，原料气中氮气和氢气的体积比约为1:3。（√）解析：反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，体积比1:3。10.侯氏制碱法中，母液中的氯化钠浓度高于原饱和食盐水。（×）解析：母液蒸发浓缩，氯化钠浓度高于原溶液。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述合成氨工业中，选择高温（500℃左右）的原因。答：合成氨反应是放热反应，高温有利于正向反应速率，但平衡转化率随温度升高而降低。实际选择500℃左右是因为在此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。2.简述工业制硫酸中，沸腾炉的作用。答：沸腾炉将硫铁矿粉碎并送入炉内，与热空气充分接触燃烧生成SO₂，同时控制温度防止硫铁矿过热分解。3.简述侯氏制碱法中，向饱和食盐水中通入氨气的作用。答：氨气溶于水显碱性，促进CO₂溶解，同时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，在饱和溶液中析出。4.简述电解饱和食盐水时，阳极发生的反应。答：阳极氯离子失电子生成氯气，反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑。5.简述工业制硫酸中，吸收塔的作用。答：吸收塔用浓硫酸吸收SO₃生成发烟硫酸，防止SO₃与水反应形成酸雾。6.简述合成氨工业中，提高原料气中氢气含量的方法。答：水煤气变换反应CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂，提高H₂含量。7.简述侯氏制碱法中，母液回收氨气的方法。答：母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。8.简述电解饱和食盐水时，阴极发生的反应。答：阴极水得电子生成氢气和氢氧根，反应式为2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，母液中主要存在的离子有哪些？如何回收母液中的氨气？答：母液中主要存在的离子有Na⁺、NH₄⁺、Cl⁻。母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。2.某工厂采用电解饱和食盐水生产氯气，阳极和阴极产物分别是什么？如何处理阳极附近溶液？答：阳极产物是氯气（Cl₂），阴极产物是氢气（H₂）。阳极附近溶液产生HCl，pH值降低，需用石灰乳中和处理。3.某工厂采用工业制硫酸工艺，沸腾炉出口气体中SO₂含量约4%，为什么还需要进一步净化和催化氧化？答：沸腾炉出口气体中SO₂含量低，且含有杂质（如粉尘、硫化物），需进一步净化后催化氧化为SO₃，提高SO₂转化率。4.某工厂采用合成氨工艺，原料气中氮气和氢气的体积比约为1:3，为什么实际原料气中氢气含量更高？答：合成氨反应N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中氢气含量需高于理论比例，以补偿反应中氢气消耗，提高氨的产率。5.某工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，母液中析出的碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水，为什么？答：碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，在饱和溶液中析出碳酸氢钠。母液中氨气存在，促进CO₂溶解，使碳酸氢钠沉淀。6.某工厂采用电解饱和食盐水生产氯气，阴极附近溶液的pH值会升高，为什么？答：阴极水得电子生成氢气和氢氧根，溶液显碱性，pH值升高。7.某工厂采用工业制硫酸工艺，尾气中可能存在的污染物是SO₂，如何处理？答：可用氨水或石灰乳吸收SO₂，生成亚硫酸铵或亚硫酸钙，再氧化为硫酸或石膏。8.某工厂采用合成氨工艺，选择中温（500℃左右）的原因是什么？答：此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。六、案例分析题（本大题共9小题，每小题2分，共18分）1.某工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，母液中主要存在的离子有哪些？如何回收母液中的氨气？答：母液中主要存在的离子有Na⁺、NH₄⁺、Cl⁻。母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。2.某工厂采用电解饱和食盐水生产氯气，阳极和阴极产物分别是什么？如何处理阳极附近溶液？答：阳极产物是氯气（Cl₂），阴极产物是氢气（H₂）。阳极附近溶液产生HCl，pH值降低，需用石灰乳中和处理。3.某工厂采用工业制硫酸工艺，沸腾炉出口气体中SO₂含量约4%，为什么还需要进一步净化和催化氧化？答：沸腾炉出口气体中SO₂含量低，且含有杂质（如粉尘、硫化物），需进一步净化后催化氧化为SO₃，提高SO₂转化率。4.某工厂采用合成氨工艺，原料气中氮气和氢气的体积比约为1:3，为什么实际原料气中氢气含量更高？答：合成氨反应N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中氢气含量需高于理论比例，以补偿反应中氢气消耗，提高氨的产率。5.某工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，母液中析出的碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水，为什么？答：碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，在饱和溶液中析出碳酸氢钠。母液中氨气存在，促进CO₂溶解，使碳酸氢钠沉淀。6.某工厂采用电解饱和食盐水生产氯气，阴极附近溶液的pH值会升高，为什么？答：阴极水得电子生成氢气和氢氧根，溶液显碱性，pH值升高。7.某工厂采用工业制硫酸工艺，尾气中可能存在的污染物是SO₂，如何处理？答：可用氨水或石灰乳吸收SO₂，生成亚硫酸铵或亚硫酸钙，再氧化为硫酸或石膏。8.某工厂采用合成氨工艺，选择中温（500℃左右）的原因是什么？答：此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。9.某工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，母液中的氯化铵可用作氮肥，为什么？答：母液中的氯化铵是氨盐，可作氮肥。七、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1.论述合成氨工业中，选择高温（500℃左右）的原因。答：合成氨反应是放热反应，升温平衡逆向移动，但高温有利于正向反应速率。实际选择500℃左右是因为在此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。2.论述工业制硫酸中，沸腾炉的作用。答：沸腾炉将硫铁矿粉碎并送入炉内，与热空气充分接触燃烧生成SO₂，同时控制温度防止硫铁矿过热分解。3.论述侯氏制碱法中，向饱和食盐水中通入氨气的作用。答：氨气溶于水显碱性，促进CO₂溶解，同时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，在饱和溶液中析出。4.论述电解饱和食盐水时，阳极发生的反应。答：阳极氯离子失电子生成氯气，反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑。5.论述工业制硫酸中，吸收塔的作用。答：吸收塔用浓硫酸吸收SO₃生成发烟硫酸，防止SO₃与水反应形成酸雾。6.论述合成氨工业中，提高原料气中氢气含量的方法。答：水煤气变换反应CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂，提高H₂含量。7.论述侯氏制碱法中，母液回收氨气的方法。答：母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。8.论述电解饱和食盐水时，阴极发生的反应。答：阴极水得电子生成氢气和氢氧根，反应式为2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻。9.论述工业制硫酸过程中，尾气处理主要目的是什么？答：尾气处理主要目的是防止SO₂污染环境，可用氨水或石灰乳吸收SO₂。10.论述合成氨工业中，原料气中氮气和氢气的体积比约为1:3的原因。答：合成氨反应N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中氢气含量需高于理论比例，以补偿反应中氢气消耗，提高氨的产率。11.论述侯氏制碱法中，母液中析出的碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水的原因。答：碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，在饱和溶液中析出碳酸氢钠。母液中氨气存在，促进CO₂溶解，使碳酸氢钠沉淀。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A、C3.A4.A5.D6.C7.B8.D9.A10.A二、填空题1.燃烧硫铁矿生成SO₂；将SO₂氧化为SO₃；用浓硫酸吸收SO₃2.氨气溶于水显碱性，促进CO₂溶解，同时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠3.2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑；2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻4.水煤气变换反应CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂5.SO₂；用氨水或石灰乳吸收6.母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用7.降低；阳极产生HCl，pH值降低8.此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡9.氨气溶解度大，可提高CO₂的溶解度，促进碳酸氢钠沉淀10.升高；阴极产生OH⁻三、判断题1.×22.√23.√24.×25.×26.×27.×28.×29.√30.×四、简答题1.合成氨反应是放热反应，高温有利于正向反应速率，但平衡转化率随温度升高而降低。实际选择500℃左右是因为在此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。2.沸腾炉将硫铁矿粉碎并送入炉内，与热空气充分接触燃烧生成SO₂，同时控制温度防止硫铁矿过热分解。3.氨气溶于水显碱性，促进CO₂溶解，同时碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，在饱和溶液中析出。4.阳极氯离子失电子生成氯气，反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑。5.吸收塔用浓硫酸吸收SO₃生成发烟硫酸，防止SO₃与水反应形成酸雾。6.水煤气变换反应CO+H₂O(g)⇌CO₂+H₂，提高H₂含量。7.母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。8.阴极水得电子生成氢气和氢氧根，反应式为2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻。五、应用题1.母液中主要存在的离子有Na⁺、NH₄⁺、Cl⁻。母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。2.阳极产物是氯气（Cl₂），阴极产物是氢气（H₂）。阳极附近溶液产生HCl，pH值降低，需用石灰乳中和处理。3.沸腾炉出口气体中SO₂含量低，且含有杂质（如粉尘、硫化物），需进一步净化后催化氧化为SO₃，提高SO₂转化率。4.合成氨反应N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中氢气含量需高于理论比例，以补偿反应中氢气消耗，提高氨的产率。5.碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，在饱和溶液中析出碳酸氢钠。母液中氨气存在，促进CO₂溶解，使碳酸氢钠沉淀。6.阴极水得电子生成氢气和氢氧根，溶液显碱性，pH值升高。7.可用氨水或石灰乳吸收SO₂，生成亚硫酸铵或亚硫酸钙，再氧化为硫酸或石膏。8.此温度下催化剂活性最高，且设备成本和能耗较平衡。六、案例分析题1.母液中主要存在的离子有Na⁺、NH₄⁺、Cl⁻。母液蒸发浓缩后，通入氨气使氯化铵结晶析出，母液循环使用。2.阳极产物是氯气（Cl₂）